玉米芯发酵法生物制氢-(1).pdf

萺蝴糃玉米芯发酵法生物制氢柚譨瞘诎器辸雒咖﹏吐蛐眦蚾猩綿张淑芳舜好’，侯红卫模瓼籹餫冢雠骹丑船讯加正扒啥飃咖Ⅱ篜巧胁口“沁幻伽峥￡卓В琙簂删耐叫．虹∞眦觧℃锄仃一，劬：磒幽耾浊鵦啪硪籘甴％訦腸阺帅疞的最佳产氢条件下，玉米芯最大产氢能力靠薚芑臃⑿怨烫逦产氢量妥畲蟛馑俾每克，Ⅳ，酒隽膄捱罄ㄖ瘢瑉哪“跏眦憎毋，劢删痶觚雠．删∞，昀删禼∞蕾耆趏騦”叼篶鰋琾重咀他鵥痑秗詐跆糏协啪鰄莖．．皿母譭阭．血珊，二．生物工程学报Ｖ荽笱Щ担ＶＶ菽烈倒こ谈叩茸ǹ蒲Ｉ锕こ滔担Ｖ摘要：在批式培养试验中，以牛粪堆肥为天然产氢茵源。玉米芯为底物，通过厌氧发酵生产氢气．系统考察了底物预处理条件、初始值和底物浓度对玉米芯产氢能力的影响．在初始，％盐酸预处理底物孜锱ǘ萳小时产氢量直鹞．琯、琯．āＳ衩仔揪嵩ご砗蟀胂宋睾坑％下降至％，而酸预处理的玉米芯产氢前后纤维素，半纤维素和木质素含量只有少量变化。产氢茵主要用酸预处理产生的可溶性糖产氢，故底物的酸预处理对玉米芯的发酵产氢非常重要．用傅里叶变换红外光谱治鱿允舅嵩ご砗筒夤讨杏衩仔镜特征峰发生变化，酸预处理过程降解了底物纤维素的无定形区和半纤维素。产氢微生物对纤维素的结晶区有破坏作用．关键词：玉米芯，预处理，生物制氢，厌氧发酵，红外光谱，劬謉舯讪衄他臿昀但籇疞蚰们伦辌∞⊙猠辤加蒳∞Ⅱ丌Ⅶ絬╥∞旧：甶產甤．．；．辏萵膃鏼蓿琱禿柚佃胹蕹鷇辩尬焕鷇廿磆辩．，：∞：：．姐缸縨：辴悖甌，祝—．猰簓甪．酣甤国家重点基础研究发展规划钅．。和国家自然科学基金项目资助。啊闖伯琂怕琫吐．坝甌∞猠Ⅱ甀魿絠．舖，“
日名分别定义为鰃地．为牧。笛椴牧嫌敕椒峁胩致％芀馇笔；尺。，产氢速率蜈С；能源供应和环境保护是全球经济实现可持续发展所面临的两个关键性问题。目前％以上的能源消费皆来自于正日渐枯竭的化石燃料，而大量使用化石燃料导致全球变暖、环境恶化，并威胁了人类的健康⋯。近年来氢气作为新型清洁可再生能源受到了极大的重视。发酵法生物制氢在生物质废弃物的清洁能源转化中扮演着至关重要的角色，它不仅能将糖和淀粉类碳水化合物及其相应的有机废水转化为清洁氢能，还可以利用诸如农作物秸秆、玉米芯和酒糟等廉价的纤维质废弃物作为产氢原料【俊Ｏ宋乩辔镏适鞘澜缟洗在最广泛的可再生生物质资源，仅我国每年的农林废弃物就有近亿吨，其中玉米芯产量约为亿吨。这些纤维素类物质大部分被用于制成廉价的饲料或者焚烧还田等，利用效率极低，不但浪费了大量的生物质资源，还污染环境【俊Ｈ缒芙渲幸徊糠肿;G褰氢能，则可对解决能源不足的难题做出巨大贡献。迄今为止的发酵法生物制氢研究，所用的底物大多局限在可溶性糖、淀粉及其相应的有机废水【】。关于含纤维素类生物质的发酵产氢研究最近亦有几例文献报道【】，而以玉米芯为原料的发酵产氢研究未见国内外文献报道。本研究尝试以牛粪堆肥作为天然产氢菌源，以预处理的玉米芯为产氢底物，通过厌氧发酵生产氢气。考察了底物浓度、初始等重要因素对玉米芯发酵产氢的影响，并利用傅里叶变换红外光谱治黾际醵杂衩仔舅处理一产氢过程进行研究，分析探讨了玉米芯降解产氢的化学机理，取得了有意义的研究结果。实验材料牛粪堆肥取自郑州郊区牛奶场：玉米芯产自郑州郊区，粉碎粒度目，经分析其主要成分如下：总固体物，．％；总挥发性固体物．％；灰分，ァ营养液组成／：主要仪器嗌滓美国安捷伦仪器公司坏型红外光谱仪：型气浴恒温振荡器；微波密